(57)【要約】  【課題】  Ｆナンバーが小さく、無限から近距離までの収差変動を抑えることができる大口径のズームレンズを提供すること。  【解決手段】  物体側から順に、少なくとも、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群とを備え、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１群と前記第２群との間隔と、前記第２群と前記第３群との間隔を増大させ、かつ、前記第３群を固定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、少なくとも、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群とを備え、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１群と前記第２群との間隔と、前記第２群と前記第３群との間隔が増大し、かつ、前記第３群が固定されていることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
物体側から順に、前記回折型光学素子を有する正の第１群と、前記正の第２群と、前記負の第３群と、正の第４群と、正の第５群とにより構成され、
変倍に際して、各群間の間隔が変化することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
物体側から順に、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群と、正の第４群と、正の第５群とにより構成され、
変倍に際して、少なくとも前記第１群が可動であり、かつ、各群間の間隔が変化することを特徴とするズームレンズ。
【請求項４】
広角端よりも望遠端において、第１群が物体側に位置することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀塩又はデジタルの一眼レフレックスカメラの交換レンズに適用可能な大口径望遠ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、一眼レフレックスカメラの交換レンズとして用いられる望遠ズームレンズとしては、回折型光学素子を有するものが知られており、下記の特許文献１や特許文献２にその一例が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５４５７号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、レンズ径の大型化、レンズ全長の大型を抑えながら、望遠端におけるＦナンバーを小さくしようとすると、収差を良好に補正することが困難になるという問題があった。
【０００５】
また、このようなズームレンズの多くは、最至近撮影距離を短く、例えば１．５ｍ程度より短くし、近距離撮影倍率を大きくしようとすると、球面収差の変動が大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｆナンバーが小さく、無限から近距離までの収差変動を抑えることができる大口径のズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本第１の発明のズームレンズは、物体側から順に、少なくとも、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群とを備え、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１群と前記第２群との間隔と、前記第２群と前記第３群との間隔が増大し、かつ、前記第３群が固定されていることを特徴とする。
【０００８】
なお、本第１の発明のズームレンズは、物体側から順に、前記回折型光学素子を有する正の第１群と、前記正の第２群と、前記負の第３群と、正の第４群と、正の第５群とにより構成され、変倍に際して、各群間の間隔が変化するようにすることが好ましい。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本第２の発明のズームレンズは、物体側から順に、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群と、正の第４群と、正の第５群とにより構成され、変倍に際して、少なくとも前記第１群が可動であり、かつ、各群間の間隔が変化することを特徴とする。
【００１０】
なお、本第２の発明のズームレンズは、広角端よりも望遠端において、第１群が物体側に位置することが好ましい。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備えるように構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、Ｆナンバーが小さく、無限から近距離までの収差変動を抑えることができる大口径のズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例の説明に先立ち、本発明のズームレンズの構成による作用効果について説明する。
【００１４】
本第１の発明のズームレンズは、物体側から順に、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群とを備え、広角端から望遠端への変倍に際して、第１群と第２群との間隔及び第２群と第３群との間隔がそれぞれ増大し、かつ、第３群が固定されている構成としている。
【００１５】
このように、本第１の発明のズームレンズは、第１群が回折型光学素子を有しているため、第１群における色収差の発生を抑えることができる。その結果、変倍による色収差の変動を小さくすることが容易になり、高い結像性能を得ることができる。
【００１６】
また、本第１の発明のズームレンズは、正のパワーを第１群と第２群に分担させているため、製造誤差による性能変化の大きい負の第３群を固定することができ、良好な収差性能を得ることができる。
【００１７】
また、本第１の発明のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際して、第３群を固定しつつ、第１群と第２群との間隔、第２群と第３群との間隔をともに増大するような構成、すなわち、広角端から望遠端への変倍に際して、正のパワーを持つ２つの群が物体側に繰り出されるような構成としているため、高い変倍比を確保することができる。
【００１８】
さらに、本第１の発明のズームレンズは、物体側から順に、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群と、正の第４群と、正の第５群とにより構成され、変倍に際して各群間の間隔が変化する、特に、広角端から望遠端への変倍に際しては、第１群と第２群との間隔及び第２群と第３群との間隔がそれぞれ増大し、かつ、第３群が固定されている構成とすることが好ましい。
【００１９】
このような５群構成にすると、パワー配置の最適化が可能となり、収差性能を良好なものとしやすい。
【００２０】
また、本第２の発明のズームレンズは、物体側から順に、回折型光学素子を有する正の第１群と、正の第２群と、負の第３群と、正の第４群と、正の第５群とにより構成され、変倍に際して、少なくとも第１群が可動であり、かつ、各群間の間隔が変化する構成としている。
【００２１】
このように、本第２の発明のズームレンズは、第１群に回折型光学素子を持たせているため、第１群における色収差の発生を抑えることができる。また、５群構成としているため、パワー配置の最適化が可能となり、収差性能を良好なものとしやすい。
【００２２】
また、変倍に際して、少なくとも第１群が可動であり、かつ、各群間の間隔がそれぞれ変化するように構成しているため、広角端よりも望遠端において第１群が物体側になるようにすることができる、すなわち、第１群の移動量を十分に確保することができる。そのため、本第２の発明のズームレンズは、広角端におけるレンズの全長が小さく、大口径で、変倍比が大きく、変倍による色収差の変動の小さいズームレンズとすることができる。
【００２３】
なお、本発明のズームレンズでは、上記のように、第１群における色収差の発生量を抑えることができる、つまり、第１群よりも像側に配置される第２群以降のレンズ群の収差補正の負担を軽くすることができるため、第２群以降のレンズ群を構成するレンズには、比較的屈折率の低い材質を多用することができる。一般的に、作製されたレンズの形状と設計した形状とを完全に一致させることは難しいため、レンズの作製には、公差を比較的大きく設定することのできる屈折率の低い材質を用いるほうが設計性能を具現化しやすい。
従って、本発明のズームレンズは、設計性能を具現化しやすいという効果も奏することが可能となっている。
【００２４】
また、本発明のズームレンズは、以下のように構成しても良い。
【００２５】
本発明のズームレンズは、第２群のみを移動させることによりフォーカシングを行うことが好ましい。
【００２６】
本発明のような構成を備えたズームレンズのフォーカシングの方法としては、例えば、収差変動の少ない第１群と第２群とを一体的に移動させる方法や、５群構成であって第１群から第４群までのレンズ群によりほぼアフォーカルな光学系が構成される場合には、第５群のみを移動させる方法などがある。
【００２７】
しかし、第１群と第２群とを一体的に移動させてフォーカシングを行う方法は、大口径のズームレンズでは、第１群を構成するレンズのレンズ径や重量が大きいため、駆動機構の負担が大きいという問題がある。
【００２８】
また、第５群を移動させてフォーカシングを行う方法は、大口径のズームレンズであっても、５群構成とした場合には、第５群を構成するレンズのレンズ径や重量は小さいため、駆動機構の負担は小さい。しかし、第５群のみを移動させると、球面収差や非点収差の変動が大きいという問題がある。
【００２９】
これに対し、第２群のみを移動させてフォーカシングを行う方法では、第１群に比べて構成するレンズのレンズ径や重量の小さい第２群のみを移動させれば良いため、駆動機構の負担を小さく抑えることができる。
【００３０】
また、第２群のみを移動させた場合の像面変動等の変動は、第１群と第２群を一体的に移動させた場合に比べ、比較的小さく抑えることができる。
【００３１】
なお、第２群のみを移動させた場合の球面収差の変動は、第１群と第２群を一体的に移動させた場合に比べ、大きくなってしまう。しかし、本発明のズームレンズは、第１群に回折型光学素子を有する構成であるため、色収差の変動が少なく、球面収差の変動による結像性能の劣化を、実質的に軽減することができる。その結果、最至近撮影距離を１ｍ程度にすることもできる。
【００３２】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（１）を満足するように構成することが好ましい。
２  ≦  ｆ2／ｆw  ≦  ３．５                               ・・・（１）
但し、ｆ2は第２群の焦点距離、ｆwは広角端におけるズームレンズの焦点距離である。
【００３３】
本発明のズームレンズでは、第１群や第２群において発生した収差は、第３群以降のレンズ群よって増幅されてしまう。しかし、第１群に回折型光学素子を持たせるとともに、この第２群の焦点距離を規定する条件式（１）を満足するように構成すれば、第１群や第２群で発生する収差、特に軸上色収差を、極力小さく抑えることできる。
【００３４】
なお、条件式（１）の下限値を下回ると、第２群のパワーが大きくなりすぎてしまうため、収差発生量が大きくなり、第３群以降のレンズ群によって、収差を補正しにくくなる。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第２群のパワーが小さくなりすぎてしまうため、レンズ全長が長くなる。
【００３５】
また、本発明のズームレンズは、第２群を移動させてフォーカシングを行う場合には、条件式（１）に代わり、次の条件式（１’）を満足するように構成することがより好ましい。
２．２  ≦  ｆ2／ｆw  ≦  ３                              ・・・（１’）
【００３６】
なお、条件式（１’）の下限値を下回ると、フォーカシングによる収差の変動が大きくなりすぎてしまう。一方、条件式（１’）の上限値を上回ると、フォーカシングに必要な移動スペースが大きくなりすぎてしまう。
【００３７】
さらに、本発明のズームレンズは、条件式（１），（１’）に代わり、次の条件式（１”）を満足するように構成することがさらに好ましい。
２．５  ≦  ｆ2／ｆw  ≦  ２．８                          ・・・（１”）
【００３８】
なお、条件式（１’）の上限値又は下限値を、条件式（１），（１”）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１”）の上限値又は下限値を、条件式（１），（１’）の上限値又は下限値としても良い。
【００３９】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（２）を満足するように構成することが好ましい。
３  ≦  ｆ1／ｆw  ≦  ５                                  ・・・（２）
但し、ｆ1は第１群の焦点距離、ｆwは広角端におけるズームレンズの焦点距離である。
【００４０】
本発明のズームレンズでは、第１群が回折型光学素子を有しているため、色収差が小さく、また、良好に補正することもできるが、この第１群の焦点距離を規定するための条件式（２）を満足するように構成すれば、さらに、他の諸収差も変倍域全域において良好に補正しやすくなる。
【００４１】
なお、この条件式（２）の下限値を下回ると、第１群のパワーが大きくなりすぎてしまうため、収差発生量が大きくなり、第２群以降のレンズ群による収差の補正、特に変倍による収差の変動の補正がしにくくなる。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、第１群のパワーが小さくなりすぎてしまうため、レンズ全長が長くなる。
【００４２】
また、第２群を移動させてフォーカシングを行う場合には、本発明のズームレンズは、条件式（２）に代わり、次の条件式（２’）を満足するように構成することがより好ましい。
３．３  ≦  ｆ1／ｆw  ≦  ４．８                          ・・・（２’）
【００４３】
なお、この条件式（２’）の下限値を下回ると、フォーカシングによる収差の変動が大きくなりすぎてしまう。一方、フォーカシングによる収差の変動は、ｆ1／ｆwの値が大きくなるほど良くなる。しかしながら、他の収差補正の関係で、条件式（２’）の上限値は４．８とすることがより好ましい。
【００４４】
なお、条件式（２’）の上限値又は下限値を、条件式（２）の上限値又は下限値としても良い。
【００４５】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（３）を満足するように構成することが好ましい。
−０．１６  ≦  ｆ3／ｆt  ≦  −０．０８                  ・・・（３）
但し、ｆ3は第３群の焦点距離、ｆtは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離である。
【００４６】
この第３群の焦点距離を規定するための条件式（３）を満足するように構成すれば、変倍比、レンズ全長、バックフォーカス等の諸条件を満足させ、かつ、諸収差を良好に補正しやすくなる。特に、像面湾曲やディストーションが補正しやすくなり、さらに、望遠端においては、球面収差やコマ収差も補正しやすくなる。
【００４７】
なお、条件式（３）の下限値を下回ると、球面収差が補正過剰となりやすい。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、球面収差が補正不足になりやすい。
【００４８】
また、条件式（３）に代わり、次の条件式（３’）を満足するように構成するとより好ましい。
−０．１２  ≦  ｆ3／ｆt  ≦  −０．１０                  ・・・（３’）
【００４９】
また、条件式（３’）の上限値又は下限値を、条件式（３）の上限値又は下限値としても良い。
【００５０】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（４）を満足するように構成することが好ましい。
０．１  ≦  ｆ4／ｆt  ≦  ０．４                          ・・・（４）
但し、ｆ4は第４群の焦点距離、ｆtは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離である。
【００５１】
この第４群の焦点距離を規定するための条件式（４）を満足するように構成すれば、変倍比、レンズ全長、バックフォーカス等の諸条件を満足させ、かつ、諸収差を良好に補正しやすくなる。特に、広角端における球面収差が補正しやすくなる。
【００５２】
なお、条件式（４）の下限値を下回ると、第４群のパワーが大きくなりすぎてしまい、球面収差が補正しにくくなりやすい。一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第４群のパワーが小さくなりすぎてしまい、レンズ全長が大きくなりやすい。
【００５３】
また、条件式（４）に代わり、次の条件式（４’）を満足するように構成するとより好ましい。
０．１  ≦  ｆ4／ｆt  ≦  ０．３８                        ・・・（４’）
【００５４】
さらに、条件式（４），（４’）に代わり、次の条件式（４”）を満足するように構成するとさらに好ましい。
０．１  ≦  ｆ4／ｆt  ≦  ０．３５                        ・・・（４”）
【００５５】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（５）を満足するように構成することが好ましい。
１．５  ≦  ｆ5／ｆw  ≦  ２．５                          ・・・（５）
但し、ｆ5は第５群の焦点距離、ｆwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離である。
【００５６】
この第５群の焦点距離を規定するための条件式（５）を満足するように構成すれば、変倍域全域において良好にコマ収差を補正しやすくなる。
【００５７】
なお、条件式（５）の下限値を下回ると、第５群のパワーが大きくなりすぎてしまい、コマ収差が補正しにくくなりやすい。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、第５群のパワーが小さくなりすぎてしまうため変倍効果が小さくなり、レンズ全長が大きくなりやすい。
【００５８】
また、条件式（５）に代わり、次の条件式（５’）を満足するように構成するとより好ましい。
１．７  ≦  ｆ5／ｆw  ≦  ２．５                          ・・・（５’）
【００５９】
さらに、条件式（５），（５’）に代わり、次の条件式（５”）を満足するように構成するとさらに好ましい。
１．９  ≦  ｆ5／ｆw  ≦  ２．５                          ・・・（５”）
【００６０】
また、本発明のズームレンズは、第４群又は第５群が回折型光学素子を有することが好ましい。
【００６１】
このように構成すれば、軸上色収差と倍率色収差をバランスよく補正しやすい。
【００６２】
また、本発明のズームレンズは、変倍域全域において、次の条件式（６）を満足するように構成することが好ましい。
２．０  ≦  Ｆ  ≦  ４．０                                ・・・（６）
但し、ＦはＦナンバーである。
【００６３】
このＦナンバーを規定する条件式（６）を満足するように構成すれば、大口径の望遠ズームレンズとして使用しやすくなる。
【００６４】
なお、条件式（６）の下限値を下回ると、レンズ径が大型化しすぎてしまうため、商品性が損なわれてしまう。一方、条件式（６）の上限値を上回ると、大口径の望遠ズームレンズとして用いるには、レンズ径が小さすぎてしまう。
【００６５】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（７）を満足するように構成することが好ましい。
−０．３５  ≦  ＭＧ  ≦  −０．１５                      ・・・（７）
但し、ＭＧは最大撮影倍率である。
【００６６】
この最大撮影倍率を規定する条件式（７）を満足するように構成すれば、本発明のズームレンズに、望遠端において、マクロレンズとしての性能を持たせることができる。
【００６７】
なお、マクロレンズとしての性能を持たせる場合、最大撮影倍率は、少なくともこの条件式（７）の上限値を上回らない程度の倍率が必要である。また、条件式（７）の下限値を下回る倍率を達成するためには、レンズ枚数を増やす、または、Ｆナンバーを大きくしなければならないため、好ましくない。
【００６８】
なお、このように構成した本発明のズームレンズを、イメージサークルが１３５Ｆに比べて約半分の撮像系に用いると、実質的に２倍の倍率で撮影をすることができる。望遠レンズでは、この程度の倍率で撮影をすることができれば、十分離れた距離であっても、マクロ撮影を行うことが可能となる。
【００６９】
また、条件式（７）に代わり、次の条件式（７’）を満足するように構成するとより好ましい。
−０．３５  ≦  ＭＧ  ≦  −０．２１                      ・・・（７’）
【００７０】
さらに、条件式（７），（７’）に代わり、次の条件式（７”）を満足するように構成するとさらに好ましい。
−０．３５  ≦  ＭＧ  ≦  −０．２４                      ・・・（７”）
【００７１】
また、本発明のズームレンズは、第２群を移動させてフォーカシングを行う場合、フォーカシングの際に、第２群は物体側に移動させ、かつ、その移動量が次の条件式（８）を満足するように構成することが好ましい。
０．０８  ≦  Δｄ／ｆt  ≦  ０．１２                      ・・・（８）
但し、Δｄは無限遠から最至近物点までのフォーカシング移動量、ｆtは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離である。
【００７２】
第２群のパワーは、上記条件式（１）で規定されているが、条件式（１）を満足する範囲にある場合、条件式（８）の下限値を上回る繰り出し量が必要となってくる。条件式（８）の下限値を下回ると、条件式（７）の上限値を上回らない範囲での撮影が行えなくなり、マクロレンズとしては十分ではなくなってしまう。一方、条件式（８）の上限値を上回ると、マクロ撮影倍率は大きくなるが、移動量も大きくなるのでメカ構成上好ましくない。しかも、移動量確保のため第１群と第２群との間隔を広げなければならず、レンズ全長が大きくなってしまう。
【００７３】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（９）及び条件式（１０）を満足するように構成することが好ましい。
１０  ≦  ＩＨ  ≦  １３                                  ・・・（９）
２．８  ≦  ｆｂ／ＩＨ  ≦  ３．８                        ・・・（１０）
但し、ＩＨはイメージサークル半径、ｆｂは広角端におけるズームレンズの最も像側の面から撮像面までの距離である。
【００７４】
この条件式（９）と条件式（１０）は、クイックリターンミラー等を配置するために必要なスペースを確保するための条件式である。条件式（９）は、想定しているイメージサークル半径の範囲を示したものである。条件式（１０）は、条件式（９）を満足するときに、レイアウト上ミラーを配置するスペースを確保するために必要な寸法を規定するものである。
【００７５】
なお、条件式（９）や条件式（１０）の上限値を上回ると、ズームレンズ全体が大型化してしまいやすい。一方、条件式（９）や条件式（１０）の下限値を下回ると、ミラーを配置するためのスペースが足りなくなりやすい。
【００７６】
また、本発明のズームレンズは、次の条件式（１１）を満足するように構成することが好ましい。
０  ≦  ｜ＥＷ｜  ≦  １５                                ・・・（１１）
但し、ＥＷは、撮像素子の撮像領域が矩形である場合に、その対角線上に入射する最も軸外の主光線（対角主光線）と光軸とがなす角度（°）である。
【００７７】
この条件式（１１）を満足するように構成すれば、本発明のズームレンズを固体撮像素子（以下、ＣＣＤという）等の撮像素子を用いた撮影装置であるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（以下、総称してデジタルカメラという）へ好適に適用することができる。
【００７８】
一般に、ズームレンズをデジタルカメラに採用する場合、ズームレンズの最も像側の面から射出された光線のＣＣＤ等への入射角度が、結像性能に大きく影響する。例えば、入射角度があまりに大きいと光量不足が懸念される。特に、像高が高くなると、周辺減光が大きくなる。条件式（１１）は、この周辺減光による光量落ちを最小限に抑えることのできる対各種光線の射出光線と光軸とがなす角度、すなわち、対各種光線の射出各の絶対値を規定するものである。
【００７９】
また、本発明のズームレンズをデジタルカメラに採用する場合、条件式（１１）を満足するように構成するだけではなく、使用するＣＣＤ等を斜入射特性をズームレンズに合わせたものとすることがもちろん好ましい。
【００８０】
以下に、本発明のズームレンズの実施例を図面を参照して説明する。
【００８１】
図面中、光学系断面図におけるｒ1，ｒ2，・・・・・・及びｄ1，ｄ2，・・・・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号１，２，・・・に対応している。また、収差曲線図において、非点収差におけるΔＭはメリジオナル面の非点収差，ΔＳはサジタル面の非点収差を示している。なお、メリジオナル面とは、光学系の光軸と主光線を含む面（紙面に平行な面）であり、サジタル面とは、光学系の光軸と主光線を含む面に垂直な面（紙面に垂直な面）を意味している。また、ＦＩＹは像高である。
【００８２】
また、以下の各実施例におけるレンズの数値データにおいては、ｓは面番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６００ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数、＊は非球面、Ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8は非球面係数をそれぞれ示している。
【００８３】
また、下記数値データの非球面係数において、Ｅは１０のべき乗を表している。例えば、「Ｅ−１０」は、１０のマイナス１乗を表している。また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸に沿う方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋・・・
【００８４】
なお、下記実施例においては、本発明のズームレンズに用いる回折型光学素子として、少なくとも一つの互いに異なる光学材料で積層された光学素子であって、その境界面にレリーフパターンを形成してなり、広い波長域で回折効率を高くした、特許第３７１７５５５号公報に記載されているような回折型光学素子を用いている。しかし、本発明のズームレンズに用いる回折型光学素子は、そのようなものに限定されず、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されたようなものであってもかまわない。
【実施例１】
【００８５】
図１は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２は、図１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【００８６】
まず、図１を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【００８７】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【００８８】
なお、回折型光学素子ＤＬは、全体として負のパワーを有しており、像側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとにより構成されており、それらの境界面にレリーフパターンを形成して回折面としている。
【００８９】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【００９０】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【００９１】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【００９２】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、両凹レンズであるレンズＬ52と、両凸レンズであるレンズＬ53と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ54とにより構成されている。
【００９３】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【００９４】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【００９５】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【００９６】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【００９７】
数値データ１
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              192.1324      0.2103     1.63762     34.21     30.225
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     30.158
3              159.3983      3.7183     1.60999     27.48     30.158
4               96.8338      0.5000                           29.632
5               92.8113      7.4017     1.51633     64.14     29.661
6             -643.8949      0.1000                           29.500
7              112.4367      6.0086     1.52542     55.78     29.142
8              193.2763       可変                            28.533
9               54.0332      2.5874     1.84666     23.78     20.885
10               42.2052      0.5700                           19.747
11               46.0565      8.2365     1.51633     64.14     19.742
12                 ∞          可変                            19.038
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               33.0714      3.4000                           11.416
15              -57.8499      2.0000     1.48749     70.23     11.430
16               30.8504      7.1384     1.84666     23.78     12.025
17             -217.0220      2.0000                           12.032
18              -34.7605      2.0000     1.77250     49.60     12.024
19                 ∞          可変                            12.580
20              195.7247      4.2708     1.69680     55.53     14.000
21              -82.9795      0.1200                           14.153
22              281.5278      2.6247     1.80610     40.92     14.122
23               52.7364      0.5000                           13.986
24               53.3366      6.5067     1.49700     81.54     14.070
25              -53.1213       可変                            14.118
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.799
27               35.7216      5.3757     1.49700     81.54     13.822
28             -145.5896      0.8700                           13.562
29              -64.5052      2.3769     1.64769     33.79     13.545
30              126.4951     28.7620                           13.300
31              131.4806      4.3281     1.65160     58.55     13.500
32              -48.9864     11.8166                           13.500
33              -28.8135      1.8800     1.83481     42.72     11.313
34              -56.1986       可変                            11.594
35                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.484
36                 ∞         0.9500                           11.482
37                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.479
38                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.478
39                 ∞         0.4000                           11.473
40                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.472
41                 ∞          可変                            11.471
42  （像面）       ∞
【００９８】
非球面データ
第２面
K=0，A4=1.5458E-12，A6=3.3808E-17
【００９９】
各種データ
ズーム比  3.8786
広角          望遠
ｆ              52.08032     201.99995
Ｆｎｏ．         2.80000       3.64022
２ω(°)        24.54          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     193.34225     260.34909
ＢＦ            34.69286      58.67871
入射瞳位置      84.41168     327.48709
射出瞳位置     -82.58905    -106.58240
d8              12.75975      75.86189
d12              1.08000       4.99591
d19             24.99705       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d34             29.17576      53.16911
d41              1.10421       1.09671
【０１００】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -329.9513
2       5 -  6      157.6458
3       7 -  8      498.8582
4       9 - 10     -253.1060
5      11 - 12       89.1998
6      13 - 14      -37.4536
7      15 - 16      -40.9708
8      16 - 17       32.3295
9      18 - 19      -44.9975
10      20 - 21       84.1605
11      22 - 23      -80.9159
12      24 - 25       54.6593
13      27 - 28       58.2878
14      29 - 30      -65.6370
15      31 - 32       55.2954
16      33 - 34      -73.1146
17      35 - 36        ∞
18      37 - 38        ∞
19      38 - 39        ∞
20      40 - 41        ∞
【０１０１】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      189.17440      17.93894         2.37192        -9.43211
2     9 - 12      142.06578      11.39382        -0.82821        -8.23086
3    13 - 19      -21.78835      18.75836         4.91079        -6.84140
4    20 - 25       56.70885      14.02220         5.23543        -4.00253
5    26 - 34      105.05323      56.69926         6.54267       -41.62320
6    35 - 41         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０１０２】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.45846           0.57569
3        -0.53240          -1.07048
4        -4.12319         -38.31046
5         0.27355           0.04523
6         1.00000           1.00000
【０１０３】
ｆ2／ｆw              2.72782
ｆ1／ｆw              3.63236
ｆ3／ｆt             -0.10786
ｆ4／ｆt              0.28074
ｆ5／ｆw              2.01714
Ｆ                    2.8〜3.64022
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.11147
｜ＥＷ｜              5.92034〜7.58825
【実施例２】
【０１０４】
図３は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図４は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の至近物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図５は、図３及び図４に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図６は、図３及び図４に示したズームレンズの至近物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１０５】
まず、図３及び図４を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０１０６】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０１０７】
なお、回折型光学素子ＤＬは、全体として負のパワーを有しており、像側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとにより構成されており、それらの境界面にレリーフパターンを形成して回折面としている。
【０１０８】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０１０９】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０１１０】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０１１１】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、両凹レンズであるレンズＬ52と、両凸レンズであるレンズＬ53と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ54とにより構成されている。
【０１１２】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０１１３】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０１１４】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０１１５】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０１１６】
数値データ２
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              219.5314      0.4988      1.63762    34.21     30.011
2*             159.3964      0           1.0E+03    -3.45     29.900
3              159.3982      2.6167      1.60999    27.48     29.900
4              102.7731      0.5000                           29.540
5               94.4329      6.2819      1.51633    64.14     29.579
6             -751.3719      0.1000                           29.500
7              120.6893      7.4934      1.52542    55.78     29.200
8              218.2981       可変                            28.445
9               60.8967      3.5109      1.60999    27.48     22.145
10               41.4872      0.5700                           20.490
11               44.5532     10.1928      1.51633    64.14     20.460
12                 ∞          可変                            19.166
13                 ∞         2.2200      1.88300    40.76     12.070
14               32.3037      3.4000                           11.224
15              -60.7624      2.0000      1.48749    70.23     11.246
16               30.5511      5.6203      1.84666    23.78     12.000
17             -238.2229      2.0000                           12.000
18              -34.7476      2.0000      1.77250    49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              226.0906      4.8444      1.69680    55.53     14.000
21              -82.6667      0.1200                           14.129
22              274.9955      1.3033      1.80610    40.92     14.039
23               51.7028      0.5000                           13.896
24               51.2891      7.1800      1.49700    81.54     13.994
25              -52.8510       可変                            14.065
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.754
27               34.3874      6.3115      1.49700    81.54     13.871
28             -140.6211      0.8700                           13.550
29              -63.6370      2.7972      1.64769    33.79     13.535
30              123.9129     27.5762                           13.300
31              129.6712      3.6342      1.65160    58.55     13.500
32              -47.2273     10.9438                           13.500
33              -27.8692      1.8800      1.83481    42.72     11.550
34              -55.1382       可変                            11.636
35                 ∞         0.7000      1.51633    64.14     11.508
36                 ∞         0.9500                           11.507
37                 ∞         0.4500      1.54200    77.40     11.505
38                 ∞         2.8000      1.54771    62.84     11.504
39                 ∞         0.4000                           11.500
40                 ∞         0.7620      1.52310    54.49     11.499
41                 ∞          可変                            11.498
42  （像面）       ∞         0
【０１１７】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-3.5772E-12，A6=-5.0529E-16
【０１１８】
各種データ
ズーム比  3.8783
広角          望遠        広角至近      望遠至近
ｆ              52.08399     201.99929      59.32727     185.21236
Ｆｎｏ．         2.80000       3.64122       2.67107       2.01257
２ω(°)        24.54          6.25         20.36          3.73
像高            11.15000      11.15000      11.15000      11.15000
レンズ全長     193.34292     260.35313     193.34292     260.35313
ＢＦ            34.82211      58.61014      34.82211      58.61014
入射瞳位置      88.37352     331.76411     108.50275     523.83520
射出瞳位置     -81.96210    -105.75012     -81.96210    -105.75012
物体面            ∞            ∞         855.00821     787.99837
d8              13.40541      74.18940       1.59176      54.19984
d12              1.08000       7.29825      12.89364      27.28781
d19             24.78006       1.00000      24.78006       1.00000
d25              1.00000       1.00000       1.00000       1.00000
d34             29.28509      53.08729      29.28509      53.08729
d41              1.12413       1.10995       1.12413       1.10995
【０１１９】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -322.4095
2       5 -  6      162.8848
3       7 -  8      500.4818
4       9 - 10     -229.0895
5      11 - 12       86.2883
6      13 - 14      -36.5841
7      15 - 16      -41.4052
8      16 - 17       32.2923
9      18 - 19      -44.9808
10      20 - 21       87.4373
11      22 - 23      -79.1973
12      24 - 25       53.5995
13      27 - 28       56.2686
14      29 - 30      -64.5363
15      31 - 32       53.5634
16      33 - 34      -69.6890
17      35 - 36        ∞
18      37 - 38        ∞
19      38 - 39        ∞
20      40 - 41        ∞
【０１２０】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8     198.86005       17.49082         1.57617        -9.91120
2     9 - 12     142.86460       14.27365         0.00383        -9.48720
3    13 - 19     -21.68727       17.24031         4.59527        -6.49110
4    20 - 25      57.49761       13.94769         5.73777        -3.51436
5    26 - 34     101.17074       55.30287         5.16755       -41.69429
6    35 - 41         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０１２１】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）    倍率（広角至近）  倍率（望遠至近）
1          0                 0                -0.30235          -0.33664 
2          0.44869           0.55456           0.36600           0.41464 
3         -0.51743          -1.05430          -0.51743          -1.05430 
4         -4.62931        -202.89593          -4.62931        -202.89593 
5          0.24369           0.00856           0.24369           0.00856 
6          1.00000           1.00000           1.00000           1.00000 
【０１２２】
ｆ2／ｆw              2.74297
ｆ1／ｆw              3.81806
ｆ3／ｆt             -0.10736
ｆ4／ｆt              0.28464
ｆ5／ｆw              1.94245
Ｆ                    2.8〜3.64122
ＭＧ                 -0.25568
Δｄ／ｆt             0.09896
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.13289
｜ＥＷ｜              6.00571〜7.71092
【実施例３】
【０１２３】
図７は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図８は、図７に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１２４】
まず、図７を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０１２５】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０１２６】
なお、回折型光学素子ＤＬは、全体として負のパワーを有しており、像側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとにより構成されており、それらの境界面にレリーフパターンを形成して回折面としている。
【０１２７】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０１２８】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０１２９】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０１３０】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、両凹レンズであるレンズＬ52と、両凸レンズであるレンズＬ53と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ54とにより構成されている。
【０１３１】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０１３２】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０１３３】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０１３４】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０１３５】
数値データ３
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              218.1941      0.5138      1.63762    34.21     29.717
2*             159.3964      0           1.0E+03    -3.45     29.607
3              159.3982      2.6659      1.60999    27.48     29.607
4              103.6707      0.5000                           29.249
5               96.4333      6.1309      1.51633    64.14     29.281
6             -741.7095      0.1000                           29.200
7              119.2072      7.3599      1.52542    55.78     28.911
8              215.0119       可変                            28.176
9               58.9742      3.5412      1.63259    23.27     22.011
10               42.3636      0.5700                           20.415
11               46.2892      9.9545      1.51633    64.14     20.400
12                 ∞          可変                            19.054
13                 ∞         2.2200      1.88300    40.76     12.070
14               32.3951      3.4000                           11.241
15              -60.8748      2.0000      1.48749    70.23     11.263
16               29.9808      5.7294      1.84666    23.78     12.000
17             -236.6854      2.0000                           12.000
18              -34.3639      2.0000      1.77250    49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              224.4963      4.9092      1.69680    55.53     14.000
21              -83.2259      0.1200                           14.128
22              274.0749      1.2815      1.80610    40.92     14.038
23               51.8033      0.5000                           13.910
24               51.2550      7.0569      1.49700    81.54     14.008
25              -52.1621       可変                            14.073
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.748
27               35.0273      6.4458      1.49700    81.54     13.879
28             -142.0105      0.8700                           13.537
29              -62.9889      2.8172      1.64769    33.79     13.526
30              127.2298     27.5019                           13.300
31              128.6068      3.6322      1.65160    58.55     13.400
32              -46.9605     10.7788                           13.400
33              -28.1742      1.8800      1.83481    42.72     11.296
34              -56.4151       可変                            11.581
35                 ∞         0.7000      1.51633    64.14     11.492
36                 ∞         0.9500                           11.491
37                 ∞         0.4500      1.54200    77.40     11.489
38                 ∞         2.8000      1.54771    62.84     11.488
39                 ∞         0.4000                           11.483
40                 ∞         0.7620      1.52310    54.49     11.482
41                 ∞          可変                            11.481
42  （像面）       ∞
【０１３６】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-1.9260E-13，A6=-8.9673E-16
【０１３７】
各種データ
ズーム比  3.8787
広角          望遠
ｆ              52.07993     201.99997
Ｆｎｏ．         2.80000       3.65443
２ω(°)        24.56          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     193.33709     260.36090
ＢＦ            35.02996      59.12083
入射瞳位置      88.18960     328.93634
射出瞳位置     -82.27540    -106.36627
d8              13.43011      74.16736
d12              1.08000       7.30379
d19             25.02810       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d34             29.53167      53.58442
d41              1.08540       1.12352
【０１３８】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -329.7071
2       5 -  6      165.6908
3       7 -  8      496.0546
4       9 - 10     -259.1722
5      11 - 12       89.6504
6      13 - 14      -36.6876
7      15 - 16      -40.9111
8      16 - 17       31.7422
9      18 - 19      -44.4841
10      20 - 21       87.7116
11      22 - 23      -79.4463
12      24 - 25       53.2225
13      27 - 28       57.2252
14      29 - 30      -64.6714
15      31 - 32       53.2271
16      33 - 34      -69.5250
17      35 - 36        ∞
18      37 - 38        ∞
19      38 - 39        ∞
20      40 - 41        ∞
【０１３９】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      199.60435      17.27049         1.55213        -9.78997
2     9 - 12      141.62268      14.06567        -0.23093        -9.54844
3    13 - 19      -21.72662      17.34937         4.64582        -6.48190
4    20 - 25       57.06351      13.86752         5.74324        -3.44936
5    26 - 34      103.25203      55.21587         5.63885       -41.28086
6    35 - 41         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０１４０】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.44502           0.54999
3        -0.52232          -1.05947
4        -4.30197         -62.91254
5         0.26093           0.02761
6         1.00000           1.00000
【０１４１】
ｆ2／ｆw              2.71933
ｆ1／ｆw              3.83265
ｆ3／ｆt             -0.10756
ｆ4／ｆt              0.28249
ｆ5／ｆw              1.98257
Ｆ                    2.8〜3.65443
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.14170
｜ＥＷ｜              5.97094〜7.68105
【実施例４】
【０１４２】
図９は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１０は、図９に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１４３】
まず、図９を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０１４４】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０１４５】
なお、回折型光学素子ＤＬは、全体として負のパワーを有しており、像側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとにより構成されており、それらの境界面にレリーフパターンを形成して回折面としている。
【０１４６】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０１４７】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０１４８】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０１４９】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、両凹レンズであるレンズＬ52と、両凸レンズであるレンズＬ53と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ54とにより構成されている。
【０１５０】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０１５１】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０１５２】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０１５３】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０１５４】
数値データ４
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              209.3077      0.5165     1.63762     34.21     30.009
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     29.902
3              159.3984      2.5069     1.60999     27.48     29.902
4              102.8526      0.5000                           29.541
5               95.8621      6.1079     1.51633     64.14     29.571
6             -740.8215      0.1000                           29.500
7              119.9160      7.3554     1.52542     55.78     29.190
8              209.4218       可変                            28.433
9*              65.6121      3.4564     1.60999     27.48     22.555
10               42.6134      0.5700                           20.883
11               44.6922     10.4666     1.51633     64.14     20.829
12                 ∞          可変                            19.374
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               32.7171      3.4000                           11.233
15              -63.1012      2.0000     1.48749     70.23     11.260
16               29.7620      6.0878     1.84666     23.78     12.000
17             -231.1268      2.0000                           12.000
18              -34.1739      2.0000     1.77250     49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              228.6330      4.5386     1.69680     55.53     14.000
21              -79.8916      0.1200                           14.114
22              282.8491      1.2853     1.80610     40.92     14.015
23               50.1904      0.5000                           13.872
24               49.9089      7.3720     1.49700     81.54     13.972
25              -52.3711       可変                            14.045
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.728
27               34.5534      6.4672     1.49700     81.54     13.873
28             -146.3759      0.8700                           13.528
29              -64.3093      2.9747     1.64769     33.79     13.514
30              126.5863     27.4869                           13.300
31              129.2095      3.7633     1.65160     58.55     13.000
32              -46.4655     10.5276                           13.000
33              -27.8866      1.8800     1.83481     42.72     11.032
34              -56.6405       可変                            11.318
35                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.460
36                 ∞         0.9500                           11.461
37                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.464
38                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.465
39                 ∞         0.4000                           11.470
40                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.471
41                 ∞          可変                            11.473
42  （像面）       ∞
【０１５５】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-7.0867E-13，A6=-6.7312E-16
第９面
K=0，A4=-1.9191E-08，A6=-1.7646E-23
【０１５６】
各種データ
ズーム比  3.8785
広角          望遠
ｆ              52.08149     202.00004
Ｆｎｏ．         2.80000       3.66014
２ω(°)        24.54          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     193.34768     260.51668
ＢＦ            34.66291      58.67796
入射瞳位置      88.45255     332.09408
射出瞳位置     -81.52045    -105.53550
d8              13.40871      74.17649
d12              1.08000       7.29909
d19             24.83293       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d34             29.20664      53.10819
d41              1.04337       1.15688
【０１５７】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -339.3372
2       5 -  6      164.7984
3       7 -  8      519.3011
4       9 - 10     -211.3326
5      11 - 12       86.5574
6      13 - 14      -37.0524
7      15 - 16      -41.1942
8      16 - 17       31.4789
9      18 - 19      -44.2381
10      20 - 21       85.4822
11      22 - 23      -75.8823
12      24 - 25       52.6796
13      27 - 28       56.9220
14      29 - 30      -65.4404
15      31 - 32       52.8959
16      33 - 34      -67.8195
17      35 - 36        ∞
18      37 - 38        ∞
19      38 - 39        ∞
20      40 - 41        ∞
【０１５８】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      198.38835      17.08669         1.31424        -9.90521
2     9 - 12      151.01804      14.49303         0.12974        -9.50947
3    13 - 19      -22.03235      17.70783         4.74985        -6.53320
4    20 - 25       57.29534      13.81584         5.67610        -3.51582
5    26 - 34      102.37341      55.25975         4.78994       -41.83249
6    35 - 41         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０１５９】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.46330           0.56946
3        -0.50440          -1.02818
4        -4.44410         -95.56194
5         0.25278           0.01820
6         1.00000           1.00000
【０１６０】
ｆ2／ｆw              2.89965
ｆ1／ｆw              3.80919
ｆ3／ｆt             -0.10907
ｆ4／ｆt              0.28364
ｆ5／ｆw              1.96564
Ｆ                    2.8〜3.66014
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.10878
｜ＥＷ｜              6.01815〜7.75271
【実施例５】
【０１６１】
図１１は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１２は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の至近物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１３は、図１１及び図１２に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１４は、図１１及び図１２に示したズームレンズの至近物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１６２】
まず、図１１及び図１２を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０１６３】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０１６４】
なお、回折型光学素子ＤＬは、全体として負のパワーを有しており、像側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとにより構成されており、それらの境界面にレリーフパターンを形成して回折面としている。
【０１６５】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０１６６】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０１６７】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０１６８】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、両凹レンズであるレンズＬ52と、両凸レンズであるレンズＬ53と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ54とにより構成されている。
【０１６９】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０１７０】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０１７１】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０１７２】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０１７３】
数値データ５
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              218.1350      0.4966     1.63762     34.21     30.015
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     29.905
3              159.3984      2.6703     1.60999     27.48     29.905
4              103.5221      0.5000                           29.541
5               96.2445      6.1386     1.51633     64.14     29.574
6             -731.1182      0.1000                           29.500
7              121.1511      7.1949     1.52542     55.78     29.204
8              221.8208       可変                            28.494
9*              59.5147      3.5981     1.63259     23.27     22.297
10               43.0583      0.5700                           20.684
11               47.7205     10.2599     1.51633     64.14     20.685
12                 ∞          可変                            19.228
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               32.4080      3.4000                           11.235
15              -62.3483      2.0000     1.48749     70.23     11.259
16               29.6944      5.5230     1.84666     23.78     12.000
17             -226.8395      2.0000                           12.000
18              -34.0693      2.0000     1.77250     49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              232.8949      4.8970     1.69680     55.53     14.000
21              -80.2713      0.1200                           14.128
22              280.2635      1.2174     1.80610     40.92     14.029
23               51.8397      0.5000                           13.897
24               50.1278      7.1849     1.49700     81.54     14.002
25              -52.6131       可変                            14.054
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.714
27               35.1385      6.3572     1.49700     81.54     13.725
28             -140.3634      0.8700                           13.376
29              -61.7948      2.6881     1.64769     33.79     13.366
30              122.6042     27.9659                           13.300
31              132.1403      3.8183     1.65160     58.55     13.000
32              -46.9958     11.0406                           13.000
33              -28.1025      1.8800     1.83481     42.72     11.029
34              -55.2399       可変                            11.317
35                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.452
36                 ∞         0.9500                           11.454
37                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.456
38                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.457
39                 ∞         0.4000                           11.462
40                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.463
41                 ∞          可変                            11.465
42  （像面）       ∞
【０１７４】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-4.8684E-13，A6=-2.0699E-16
第９面
K=0，A4=4.2318E-10，A6=2.0082E-11
【０１７５】
各種データ
ズーム比  3.8787
広角          望遠        広角至近      望遠至近
ｆ              52.07892     201.99931      59.44139     185.61055
Ｆｎｏ．         2.80000       3.65651      2.67163        2.02785
２ω(°)        24.54          6.25         2.67163        2.02785
像高            11.15000      11.15000     11.15000       11.15000
レンズ全長     193.63462     260.29047    193.63462      260.29047
ＢＦ            34.36366      58.62530     34.36366       58.62530
入射瞳位置      88.55735     328.14564    109.17144      518.40939
射出瞳位置     -82.47895    -106.74059    -82.47895     -106.74059
物体              ∞            ∞        854.71748      788.06041
d8              13.42544      73.93134      1.36011       53.63482
d12              1.08000       7.23282     13.14533       27.52934
d19             25.26452       1.00000     25.26452        1.00000
d25              1.00000       1.00000      1.00000        1.00000
d34             28.82163      53.10337     28.82163       53.10337
d41              1.12914       1.10905      1.12947        1.10905
【０１７６】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -329.8123
2       5 -  6      165.1349
3       7 -  8      495.8643
4       9 - 10     -268.9482
5      11 - 12       92.4225
6      13 - 14      -36.7022
7      15 - 16      -40.9697
8      16 - 17       31.3219
9      18 - 19      -44.1027
10      20 - 21       86.2257
11      22 - 23      -79.0923
12      24 - 25       52.8781
13      27 - 28       57.2340
14      29 - 30      -63.0740
15      31 - 32       53.6537
16      33 - 34      -70.7541
17      35 - 36        ∞
18      37 - 38        ∞
19      38 - 39        ∞
20      40 - 41        ∞
【０１７７】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      198.79400      17.10046         1.68409        -9.55763
2     9 - 12      145.53579      14.42803        -0.31518        -9.86713
3    13 - 19      -21.91139      17.14301         4.61525        -6.42008
4    20 - 25       56.23119      13.91939         5.73760        -3.49760
5    26 - 34      106.29680      55.91012         6.30907       -41.40812
6    35 - 41        ∞            6.06200         0              -4.41289 
【０１７８】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）    倍率（広角至近）  倍率（望遠至近）
1          0                 0                -0.30230          -0.33640 
2          0.45245           0.55728           0.36955           0.41781 
3         -0.51905          -1.05314          -0.51905          -1.05314 
4         -3.88458         -29.38329          -3.88458         -29.38329 
5          0.28717           0.05892           0.28717           0.05892 
6          1.00000           1.00000           1.00000           1.00000 
【０１７９】
ｆ2／ｆw              2.79452
ｆ1／ｆw              3.81717
ｆ3／ｆt             -0.10847
ｆ4／ｆt              0.27837
ｆ5／ｆw              2.04107
Ｆ                    2.8〜3.65651
ＭＧ                 -0.25628
Δｄ／ｆt             0.10048
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.08194
｜ＥＷ｜              5.95020〜7.66237
【実施例６】
【０１８０】
図１５は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１６は、図１５に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１８１】
まず、図１５を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０１８２】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０１８３】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０１８４】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０１８５】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０１８６】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、像側の面が非球面であって物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ52と、両凹レンズであるレンズＬ53と、両凸レンズであるレンズＬ54と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ55とにより構成されている。
【０１８７】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０１８８】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０１８９】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０１９０】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０１９１】
数値データ６
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              222.1443      0.5365     1.63762     34.21     29.800
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     29.800
3              159.3985      2.9477     1.60999     27.48     29.800
4              111.5892      0.5000                           29.800
5              102.4246      5.8455     1.51633     64.14     29.575
6             -747.3523      0.1000                           29.500
7              122.6882      7.1217     1.52542     55.78     29.202
8              196.2802       可変                            28.467
9*              55.7985      3.1370     1.63259     23.27     21.720
10               39.9522      0.5700                           20.217
11               43.7607     10.2270     1.51633     64.14     20.211
12                 ∞          可変                            19.235
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               31.2983      3.4000                           11.189
15              -68.8901      2.0000     1.48749     70.23     11.222
16               28.4729      5.7823     1.84666     23.78     12.000
17             -284.8220      2.0000                           12.000
18              -34.1669      2.0000     1.77250     49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              234.2331      4.7041     1.69680     55.53     14.000
21              -86.6221      0.1200                           14.129
22              268.2464      1.1847     1.80610     40.92     14.055
23               54.6950      0.5000                           13.928
24               52.7203      7.0005     1.51633     64.14     14.004
25              -58.9238       可変                            14.031
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.750
27               37.2087      5.1040     1.51633     64.14     13.918
28             -145.4668      0.8700                           13.729
29              -66.8657      0.5277     1.63762     34.21     13.600
30*             -67.1122      0          1.0E+03     -3.45     13.600
31              -67.1112      3.5467     1.60999     27.48     13.600
32              129.6016     27.9199                           13.600
33              138.7451      3.7188     1.65160     58.55     13.000
34              -49.8445     10.4285                           13.000
35              -28.5939      1.8800     1.83481     42.72     11.157
36              -55.5976       可変                            11.439
37                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.471
38                 ∞         0.9500                           11.471
39                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.472
40                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.472
41                 ∞         0.4000                           11.473
42                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.473
43                 ∞          可変                            11.474
44  （像面）       ∞
【０１９２】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-1.1868E-13，A6=-1.7122E-15
第９面
K=0，A4=-2.0182E-09，A6=7.4574E-11
第３０面
K=0，A4=-6.2416E-11
【０１９３】
各種データ
ズーム比  3.8787
広角          望遠
ｆ              52.07864     201.99906
Ｆｎｏ．         2.80000       3.67098
２ω(°)        24.54          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     192.47048     264.19979
ＢＦ            34.37456      58.88907
入射瞳位置      88.23705     335.33957
射出瞳位置     -81.58126    -106.09577
d8              14.30530      78.23313
d12              1.08000       7.89495
d19             24.52797       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d36             29.22077      53.05974
d43              0.74090       1.41644
【０１９４】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -377.1335
2       5 -  6      174.8702
3       7 -  8      602.7014
4       9 - 10     -240.8648
5      11 - 12       84.7535
6      13 - 14      -35.4456
7      15 - 16      -41.0502
8      16 - 17       30.8343
9      18 - 19      -44.2291
10      20 - 21       91.3028
11      22 - 23      -85.4413
12      24 - 25       55.0654
13      27 - 28       57.9365
14      29 - 32      -72.9657
15      33 - 34       56.7192
16      35 - 36      -72.8284
17      37 - 38        ∞
18      39 - 40        ∞
19      40 - 41        ∞
20      42 - 43        ∞
【０１９５】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      211.82332      17.05145         0.98579       -10.18231
2     9 - 12      134.80517      13.93406        -0.11091        -9.36220
3    13 - 19      -21.67413      17.40234         4.63387        -6.49418
4    20 - 25       57.75838      13.50923         5.40747        -3.48568
5    26 - 36       98.61837      55.28556         5.10086       -41.82761
6    37 - 43         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０１９６】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.41832           0.52185
3        -0.52023          -1.03741
4        -4.97025          82.78882
5         0.22730          -0.02128
6         1.00000           1.00000
【０１９７】
ｆ2／ｆw              2.58849
ｆ1／ｆw              4.06737
ｆ3／ｆt             -0.10730
ｆ4／ｆt              0.28593
ｆ5／ｆw              1.89364
Ｆ                    2.8〜3.67098
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.08292
｜ＥＷ｜              5.98672〜7.74683
【実施例７】
【０１９８】
図１７は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１８は、図１７に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０１９９】
まず、図１７を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０２００】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０２０１】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０２０２】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０２０３】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０２０４】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、像側の面が非球面であって物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ52と、両凹レンズであるレンズＬ53と、両凸レンズであるレンズＬ54と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ55とにより構成されている。
【０２０５】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０２０６】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０２０７】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０２０８】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０２０９】
数値データ７
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              218.8625      0.5266     1.63762     34.21     29.900
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     29.900
3              159.3985      2.8586     1.60999     27.48     29.900
4              110.6350      0.5000                           29.900
5              101.8113      5.7517     1.51633     64.14     29.565
6             -741.5701      0.1000                           29.500
7              123.0468      7.0509     1.52542     55.78     29.199
8              197.3595       可変                            28.470
9*              55.7837      3.1842     1.63259     23.27     21.642
10               39.9112      0.5700                           20.127
11               43.3571     10.1919     1.51633     64.14     20.112
12                 ∞          可変                            19.133
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               30.9738      3.4000                           11.181
15              -66.3647      2.0000     1.48749     70.23     11.210
16               28.8475      5.8213     1.84666     23.78     12.000
17             -290.7168      2.0000                           12.000
18              -34.6524      2.0000     1.77250     49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              233.8537      4.7151     1.69680     55.53     14.000
21              -86.3088      0.1200                           14.133
22              269.8871      1.1827     1.80610     40.92     14.061
23               54.8702      0.5000                           13.937
24               52.9291      7.1506     1.51633     64.14     14.013
25              -58.4051       可変                            14.058
26（絞り）         ∞         1.2900                           13.776
27               37.0595      5.0486     1.51823     58.90     13.947
28             -145.7524      0.8700                           13.764
29              -66.0221      0.5112     1.63762     34.21     13.700
30*             -67.0967      0          1.0E+03     -3.45     13.700
31              -67.0955      3.5468     1.60999     27.48     13.700
32              129.4231     28.0621                           13.700
33              140.7095      3.7729     1.65160     58.55     13.000
34              -50.2631     10.4796                           13.000
35              -28.5111      1.8800     1.83481     42.72     11.181
36              -54.3550       可変                            11.469
37                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.491
38                 ∞         0.9500                           11.492
39                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.492
40                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.492
41                 ∞         0.4000                           11.493
42                 ∞         0.7620     1.52310    54.49      11.493
43                 ∞          可変                            11.493
44  （像面）       ∞
【０２１０】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-1.0534E-13，A6=-2.4163E-15
第９面
K=0，A4=-1.4037E-08，A6=6.7697E-11
第３０面
K=0，A4=-1.1113E-14
【０２１１】
各種データ
ズーム比  3.8770
広角          望遠
ｆ              52.10143     201.99877
Ｆｎｏ．         2.80000       3.64521
２ω(°)        24.50          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     192.42359     263.96429
ＢＦ            34.51001      58.53340
入射瞳位置      87.90117     338.40811
射出瞳位置     -82.17365    -106.19704
d8              14.33687      78.22755
d12              1.08000       7.89854
d19             24.19190       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d36             29.22998      52.66889
d43              0.86715       1.45162
【０２１２】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -376.2668
2       5 -  6      173.7827
3       7 -  8      602.2709
4       9 - 10     -240.4236
5      11 - 12       83.9717
6      13 - 14      -35.0780
7      15 - 16      -40.9645
8      16 - 17       31.2574
9      18 - 19      -44.8575
10      20 - 21       91.0243
11      22 - 23      -85.6498
12      24 - 25       54.9785
13      27 - 28       57.5575
14      29 - 32      -72.4225
15      33 - 34       57.2824
16      35 - 36      -74.2894
17      37 - 38        ∞
18      39 - 40        ∞
19      40 - 41        ∞
20      42 - 43        ∞
【０２１３】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      210.43468      16.78781         0.96839       -10.03339
2     9 - 12      133.07978      13.94608        -0.09168        -9.34931
3    13  19      -21.41054      17.44130         4.58545        -6.56410 
4    20 - 25       57.46929      13.66841         5.47531        -3.52984
5    26 - 36       98.40533      55.46121         5.54849       -41.78360
6    37 - 43         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０２１４】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.41687          0.52118 
3        -0.51996         -1.04554 
4        -5.08348         90.68013 
5         0.22470         -0.01943 
6         1.00000          1.00000 
【０２１５】
ｆ2／ｆw              2.55424
ｆ1／ｆw              4.03894
ｆ3／ｆt             -0.10599
ｆ4／ｆt              0.28450
ｆ5／ｆw              1.88873
Ｆ                    2.8〜3.64521
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.09507
｜ＥＷ｜              5.98086〜7.69179
【実施例８】
【０２１６】
図１９は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２０は、図１９に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０２１７】
まず、図１９を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０２１８】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０２１９】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０２２０】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０２２１】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０２２２】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、像側の面が非球面であって物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ52と、両凹レンズであるレンズＬ53と、両凸レンズであるレンズＬ54と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ55とにより構成されている。
【０２２３】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０２２４】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０２２５】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０２２６】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０２２７】
数値データ８
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              224.0953      0.5150     1.63762    34.21      29.900
2*             159.3964      0          1.0E+03    -3.45      29.900
3              159.3983      2.9061     1.60999    27.48      29.900
4              110.0540      0.5000                           29.900
5              101.1318      5.8739     1.51633    64.14      29.572
6             -744.9689      0.1000                           29.500
7              121.6306      6.9907     1.52542    55.78      29.207
8              198.9670       可変                            28.496
9*              55.9095      3.1412     1.63259    23.27      21.686
10               39.7000      0.5700                           20.170
11               42.9000     10.4391     1.51633    64.14      20.160
12                 ∞          可変                            19.166
13                 ∞         2.2200     1.88300    40.76      12.070
14               31.4682      3.4000                           11.248
15              -66.8258      2.0000     1.48749    70.23      11.276
16               28.8066      5.5898     1.84666    23.78      12.000
17             -284.2911      2.0000                           12.000
18              -34.5147      2.0000     1.77250    49.60      12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              234.8429      4.7622     1.69680    55.53      14.000
21              -87.2108      0.1200                           14.127
22              278.0643      1.1944     1.80610    40.92      14.052
23               53.4417      0.5000                           13.922
24               52.7484      6.9917     1.51633    64.14      13.996
25              -57.9741       可変                            14.062
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.787
27               37.5324      5.0613     1.51823    58.90      13.966
28             -143.7048      0.8700                           13.785
29              -67.6623      0.5136     1.63762    34.21      13.700
30*             -67.0938      0          1.0E+03    -3.45      13.700
31              -67.0926      3.5274     1.60999    27.48      13.700
32              125.0107     28.1164                           13.700
33              140.0909      3.7014     1.65160    58.55      13.000
34              -49.7574     10.6841                           13.000
35              -28.9957      1.8800     1.83481    42.72      11.154
36              -56.2680       可変                            11.431
37                 ∞         0.7000     1.51633    64.14      11.468
38                 ∞         0.9500                           11.469
39                 ∞         0.4500     1.54200    77.40      11.470
40                 ∞         2.8000     1.54771    62.84      11.470
41                 ∞         0.4000                           11.473
42                 ∞         0.7620     1.52310    54.49      11.473
43                 ∞          可変                            11.474
44  （像面）       ∞
【０２２８】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-2.0682E-13，A6=-1.8534E-15
第９面
K=0，A4=9.1388E-14，A6=3.8099E-11
第３０面
K=0，A4=-1.1065E-10，A6=1.7832E-13
【０２２９】
各種データ
ズーム比  3.8786
広角          望遠
ｆ              52.08021     201.99899
Ｆｎｏ．         2.80000       3.63877
２ω(°)        24.56          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     193.37493     263.66674
ＦＢ            34.78541      58.59117
入射瞳位置      88.25541     335.28600
射出瞳位置     -81.82412    -105.79707
d8              14.00278      77.75099
d12              1.08000       7.86629
d19             25.04845       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d36             29.18521      53.15817
d43              1.18731       1.02011
【０２３０】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -362.0088
2       5 -  6      172.8639
3       7 -  8      577.5873
4       9 - 10     -234.0360
5      11 - 12       83.0863
6      13 - 14      -35.6380
7      15 - 16      -41.0109
8      16 - 17       31.1484
9      18 - 19      -44.6793
10      20 - 21       91.8245
11      22 - 23      -82.2652
12      24 - 25       54.6664
13      27 - 28       57.9786
14      29 - 32      -72.8302
15      33 - 34       56.7853
16      35 - 36      -73.9820
17      37 - 38        ∞
18      39 - 40        ∞
19      40 - 41        ∞
20      42 - 43        ∞
【０２３１】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      210.61765      16.88567         1.16079        -9.91036
2     9 - 12      132.79990      14.15030        -0.05716        -9.45204
3    13 - 19      -21.70245      17.20980         4.58217        -6.47151
4    20 - 25       58.95339      13.56835         5.52398        -3.40357
5    26 - 36       97.36886      55.64418         5.81860       -41.63761
6    37 - 43         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０２３２】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.41557           0.51913
3        -0.53198          -1.07137
4        -5.19951          58.70954
5         0.21512          -0.02937
6         1.00000           1.00000
【０２３３】
ｆ2／ｆw              2.54991
ｆ1／ｆw              4.04410
ｆ3／ｆt             -0.10744
ｆ4／ｆt              0.29185
ｆ5／ｆw              1.86959
Ｆ                    2.8〜3.63877
ＩＨ                  11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.11977
｜ＥＷ｜              5.96830〜7.65107
【実施例９】
【０２３４】
図２１は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２２は、図２１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０２３５】
まず、図２１を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０２３６】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０２３７】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０２３８】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０２３９】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０２４０】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、像側の面が非球面であって物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ52と、両凹レンズであるレンズＬ53と、両凸レンズであるレンズＬ54と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ55とにより構成されている。
【０２４１】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０２４２】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０２４３】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０２４４】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０２４５】
数値データ９
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              226.5879      0.5102     1.63762     34.21     29.800
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     29.800
3              159.3984      2.8985     1.60999     27.48     29.800
4              110.1785      0.5000                           29.800
5               99.2824      5.9956     1.51633     64.14     29.575
6             -745.0560      0.1000                           29.500
7              123.9750      7.1354     1.52542     55.78     29.200
8              198.4996       可変                            28.461
9*              55.5476      3.1514     1.63259     23.27     21.595
10               40.0002      0.5700                           20.100
11               42.8473     10.4733     1.51633     64.14     20.068
12                 ∞          可変                            19.042
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               31.2127      3.4000                           11.252
15              -64.9550      2.0000     1.48749     70.23     11.275
16               29.1604      5.6192     1.84666     23.78     12.000
17             -290.2397      2.0000                           12.000
18              -35.0722      2.0000     1.77250     49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              237.8398      4.7618     1.69680     55.53     14.000
21              -87.0869      0.1200                           14.128
22              278.8784      1.1887     1.80610     40.92     14.052
23               53.2078      0.5000                           13.922
24               52.9202      7.0238     1.51633     64.14     13.994
25              -57.7573       可変                            14.053
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.780
27               37.3862      5.0147     1.51823     58.90     13.964
28             -143.8910      0.8700                           13.789
29              -66.9935      0.5219     1.63762     34.21     13.700
30*             -67.1265      0          1.0E+03     -3.45     13.700
31              -67.1253      3.5292     1.60999     27.48     13.700
32              125.5092     28.1998                           13.700
33              141.4124      3.7486     1.65160     58.55     13.600
34              -49.9516     10.6386                           13.200
35              -28.9148      1.8800     1.78800     47.37     13.200
36              -57.7172       可変                            11.603
37                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.497
38                 ∞         0.9500                           11.495
39                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.493
40                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.493
41                 ∞         0.4000                           11.489
42                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.488
43                 ∞          可変                            11.487
44  （像面）       ∞
【０２４６】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-5.3261E-12，A6=-1.4974E-17
第９面
K=0，A4=-2.2783E-08，A6=-3.7002E-12
第３０面
K=0，A4=-2.2597E-11，A6=1.9094E-13
【０２４７】
各種データ
ズーム比  3.8773
広角          望遠
ｆ              52.09968     202.00420
Ｆｎｏ．         2.80000       3.60741
２ω(°)        24.56          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     194.47540     264.07197
ＦＢ            35.05014      58.26984
入射瞳位置      89.42962     339.46575
射出瞳位置     -83.45389    -106.67360
d8              14.27258      78.04880
d12              1.08000       7.89262
d19             25.21198       1.00000
d25              1.00000       1.00000
d36             29.11978      53.05974
d43              1.51746       0.79722
【０２４８】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -358.9460
2       5 -  6      170.0861
3       7 -  8      608.4093
4       9 - 10     -245.1713
5      11 - 12       82.9843
6      13 - 14        0.0121
7      15 - 16      -40.9983
8      16 - 17       31.5518
9      18 - 19      -45.4009
10      20 - 21       92.0381
11      22 - 23      -81.7617
12      24 - 25       54.6675
13      27 - 28       57.8096
14      29 - 32      -72.4330
15      33 - 34       57.0909
16      35 - 36      -75.7085
17      37 - 38        ∞
18      39 - 40        ∞
19      40 - 41        ∞
20      42 - 43        ∞
【０２４９】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      211.24688      17.13966         1.07564       -10.15516
2     9 - 12      129.28578      14.19471        -0.02426        -9.44850
3    13 - 19      -21.53804      17.23924         4.53402        -6.53904
4    20 - 25       59.27756      13.59431         5.56127        -3.38402
5    26 - 36       96.65079      55.69278         6.70457       -41.19942
6    37 - 43         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０２５０】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.40897           0.51232
3        -0.54100          -1.09682
4        -5.28097          58.35558
5         0.21108          -0.02916
6         1.00000           1.00000
【０２５１】
ｆ2／ｆw              2.48151
ｆ1／ｆw              4.05467
ｆ3／ｆt             -0.10662
ｆ4／ｆt              0.29345
ｆ5／ｆw              1.85511
Ｆ                    2.8〜3.60741
ＩＨ                  11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.14351
｜ＥＷ｜              5.95375〜7.57474
【実施例１０】
【０２５２】
図２３は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２４は、図２３に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０２５３】
まず、図２３を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０２５４】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０２５５】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０２５６】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０２５７】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０２５８】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、像側の面が非球面であって物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ52と、両凹レンズであるレンズＬ53と、両凸レンズであるレンズＬ54と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ55とにより構成されている。
【０２５９】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０２６０】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０２６１】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０２６２】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０２６３】
数値データ１０
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              225.5739      0.5089     1.63762     34.21     30.000
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     30.000
3              159.3981      2.8986     1.60999     27.48     30.000
4              109.8583      0.5000                           30.000
5               99.2363      5.9670     1.51633     64.14     29.573
6             -748.1522      0.1000                           29.500
7              122.9672      7.1143     1.52542     55.78     29.200
8              197.5677       可変                            28.464
9*              55.6662      3.1190     1.63259     23.27     21.579
10               39.6834      0.5700                           20.078
11               42.3991     10.4068     1.51633     64.14     20.046
12                 ∞          可変                            19.054
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               31.3220      3.4000                           11.252
15              -65.0265      2.0000     1.48749     70.23     11.275
16               29.3955      5.5762     1.84666     23.78     12.000
17             -288.2398      2.0000                           12.000
18              -35.0052      2.0000     1.77250     49.60     12.000
19                 ∞          可変                            12.550
20              238.4755      4.8197     1.69680     55.53     14.000
21              -87.4042      0.1200                           14.131
22              279.7680      1.1916     1.80610     40.92     14.058
23               53.5465      0.5000                           13.930
24               52.6557      7.0814     1.51633     64.14     14.004
25              -58.0039       可変                            14.072
26  （絞り）       ∞         1.2900                           13.798
27               37.3877      5.0730     1.51823     58.90     13.980
28             -145.2109      0.8700                           13.799
29              -67.2644      0.5181     1.63762     34.21     13.700
30*             -67.1252      0          1.0E+03     -3.45     13.700
31              -67.1239      3.5013     1.60999     27.48     13.700
32              124.6773     28.3275                           13.700
33              141.0864      3.7110     1.65100     56.16     13.200
34              -49.9555     10.5827                           13.200
35              -28.8960      1.8800     1.78800     47.37     11.340
36              -57.7151       可変                            11.609
37                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.495
38                 ∞         0.9500                           11.494
39                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.492
40                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.491
41                 ∞         0.4000                           11.487
42                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.486
43                 ∞          可変                            11.485
44  （像面）       ∞
【０２６４】
非球面データ
第２面
K=0，A4=-4.4094E-12，A6=2.3296E-17
第９面
K=0，A4=-3.2364E-08，A6=3.0054E-11
第３０面
K=0，A4=1.8957E-12，A6=-3.9127E-14
【０２６５】
各種データ
ズーム比  3.8783
広角          望遠
ｆ              52.07893     201.97523
Ｆｎｏ．         2.80000       3.61092
２ω(°)        24.58          6.25
像高            11.15000      11.15000
レンズ全長     194.33240     264.18241
ＦＢ            34.99021      58.39359
入射瞳位置      89.14562     339.03622
射出瞳位置     -83.49714    -106.90052
d8              14.29681      78.06082
d12              1.08000       7.88109
d19            25.11846        1.00000
d25              1.00000       1.00000
d36             29.15109      53.06080
d43              1.42623       0.91990
【０２６６】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -356.9391
2       5 -  6      170.0957
3       7 -  8      600.0956
4       9 - 10     -236.3576
5      11 - 12       82.1163
6      13 - 14      -35.4724
7      15 - 16      -41.2409
8      16 - 17       31.7619
9      18 - 19      -45.3142
10      20 - 21       92.3545
11      22 - 23      -82.3437
12      24 - 25       54.6455
13      27 - 28       57.9225
14      29 - 32      -72.6164
15      33 - 34       57.1085
16      35 - 36      -75.6118
17      37 - 38        ∞
18      39 - 40        ∞
19      40 - 41        ∞
20      42 - 43        ∞
【０２６７】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      210.95715      17.08889         1.08129       -10.11658
2     9 - 12      129.66880      14.09575        -0.00472        -9.36557
3    13 - 19      -21.53005      17.19617         4.53925        -6.51534
4    20 - 25       59.09443      13.71259         5.59787        -3.42415
5    26 - 36       96.93444      55.75353         6.71438       -41.29285
6    37 - 43         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０２６８】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）
1         0                 0
2         0.41006           0.51363
3        -0.53850          -1.09011
4        -5.24762          60.22954
5         0.21304          -0.02839
6         1.00000           1.00000
【０２６９】
ｆ2／ｆw              2.48985
ｆ1／ｆw              4.05071
ｆ3／ｆt             -0.10660
ｆ4／ｆt              0.29258
ｆ5／ｆw              1.86130
Ｆ                    2.8〜3.61092
ＩＨ                  11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.13814
｜ＥＷ｜              5.94125〜7.57081
【実施例１１】
【０２７０】
図２５は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２６は、本実施例に係るズームレンズを備えた撮像装置の至近物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２７は、図２５及び図２６に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２８は、図２５及び図２６に示したズームレンズの至近物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【０２７１】
まず、図２５及び図２６を用いて、本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、第１群Ｇ1と、第２群Ｇ2と、第３群Ｇ3と、第４群Ｇ4と、第５群Ｇ5とにより構成されている。なお、第４群Ｇ4と第５群Ｇ5との間には、第５群Ｇ5と一体的に構成された絞りＳが配置されている。また、第５群Ｇ5の像側には、画素ピッチ３〜５．５μｍ程度であり、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。また、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＩＲカットコートなどを施した光学的ローパスフィルターＬＦが配置されている。さらに、第５群Ｇ5と撮像素子ＩＭとの間には、ＣＣＤカバーガラスなどを配置しても良い。
【０２７２】
第１群Ｇ1は、全体として正のパワーを有しており、物体側から順に、回折光学素子ＤＬと、両凸レンズであるレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ12とにより構成されている。
【０２７３】
なお、回折型光学素子ＤＬは、全体として負のパワーを有しており、像側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとにより構成されており、それらの境界面にレリーフパターンを形成して回折面としている。
【０２７４】
第２群Ｇ2は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、物体側の面が非球面であって物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ22とにより構成されている。
【０２７５】
第３群Ｇ3は、全体として負のパワーを有していて、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ31と、両凹レンズであるＬ32と両凸レンズであるＬ33とからなり正のパワーを有している接合レンズと、物体側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ34とにより構成されている。
【０２７６】
第４群Ｇ4は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ41と、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ42と、両凸レンズであるレンズＬ43とにより構成されている。
【０２７７】
第５群Ｇ5は、全体として正のパワーを有していて、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ51と、像側の面が非球面であって物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ52と、両凹レンズであるレンズＬ53と、両凸レンズであるレンズＬ54と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ55とにより構成されている。
【０２７８】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１群Ｇ1は、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第２群Ｇ2は、第１群Ｇ1との間隔を広げるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第３群Ｇ3は、固定されており移動しない。第４群Ｇ4は、第３群Ｇ3との間隔を狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第５群Ｇ5は、第４群Ｇ4との間隔を広げた後に狭めるように光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。このとき、絞りＳは、第５群Ｇ5と一体的に移動する。
【０２７９】
なお、第３群Ｇ3は、唯一負のパワーを有する群であるということもあり、比較的パワーが強くなっている。そのため、製造誤差による性能変化が大きく、ズームレンズ全体の組立時の性能のばらつきも大きくなる。そこで、本実施例では、広角端から望遠端に変倍する際に、第３群を固定にすることにより、組立時の性能のばらつきを抑えている。
【０２８０】
また、フォーカシングは、第２群Ｇ2を移動することによって行なっている。
【０２８１】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの構成及び数値データを示す。
【０２８２】
数値データ
単位  ｍｍ
面データ
ｓ                 ｒ           ｄ         ｎｄ       νｄ     有効径
物体面               ∞           ∞
1              226.9685      0.5098     1.63762     34.21     30.000
2*             159.3964      0          1.0E+03     -3.45     30.000
3              159.3980      2.7460     1.60999     27.48     30.000
4              107.1176      0.5000                           30.000
5              101.7920      5.6969     1.51633     64.14     29.564
6             -876.9097      0.1000                           29.500
7              115.2563      7.3188     1.52542     55.78     29.241
8              208.0249       可変                            28.535
9*              54.8917      3.0821     1.63259     23.27     21.556
10               39.9967      0.5700                           20.323
11               45.1321     10.3906     1.51633     64.14     20.325
12                 ∞          可変                            19.356
13                 ∞         2.2200     1.88300     40.76     12.070
14               32.4077      3.4000                           11.433
15              -68.3662      2.0000     1.48749     70.23     11.458
16               29.6036      5.1528     1.84666     23.78     12.100
17             -286.1328      2.0000                           12.100
18              -34.8060      2.0000     1.77250     49.60     12.100
19                 ∞          可変                            12.600
20              237.2747      5.4705     1.69680     55.53     14.000
21              -90.7627      0.1200                           14.229
22              315.3327      1.1328     1.80610     40.92     14.229
23               55.2538      0.5000                           14.175
24               52.1342      7.4789     1.51633     64.14     14.296
25              -56.9780       可変                            14.368
26  （絞り）       ∞         1.2900                           14.067
27               37.7698      4.7162     1.51823     58.90     14.215
28             -129.1322      0.8700                           14.083
29              -67.4881      0.5585     1.63762     34.21     14.000
30*             -67.0546      0          1.0E+03     -3.45     14.000
31              -67.0532      3.3250     1.60999     27.48     14.000
32              119.8564     28.3207                           14.000
33              129.8099      3.5890     1.52542     55.78     13.000
34              -45.3974     11.2066                           13.000
35              -27.4859      1.8800     1.78800     47.37     11.269
36              -47.2132       可変                            11.582
37                 ∞         0.7000     1.51633     64.14     11.508
38                 ∞         0.9500                           11.507
39                 ∞         0.4500     1.54200     77.40     11.506
40                 ∞         2.8000     1.54771     62.84     11.506
41                 ∞         0.4000                           11.503
42                 ∞         0.7620     1.52310     54.49     11.503
43                 ∞          可変                            11.502
44  （像面）       ∞
【０２８３】
非球面データ
第２面
K=0，A4=3.0177E-12，A6=5.0962E-16
第９面
K=0，A4=4.3032E-08，A6=6.8529E-11
第３０面
K=0，A4=-2.1243E-10，A6=1.3871E-13
【０２８４】
各種データ
ズーム比  3.8783
広角          望遠        広角至近      望遠至近
ｆ              52.08168     201.99903      58.61786     186.49073
Ｆｎｏ．         2.80000       3.59384       2.68352       1.99028
２ω(°)        24.57          6.25         20.73          3.71
像高            11.15000      11.15000      11.15000      11.15000
レンズ全長     191.11070     264.09489     191.11070     264.09489
ＢＦ            35.05860      58.03014      35.05860      58.03014
入射瞳位置      81.97457     336.85958      99.30983     531.13779
射出瞳位置     -84.03103    -107.00256     -84.03103    -107.00256
物体面          ∞            ∞        910.00000     787.99837
d8           10.77513      78.36403       0.17509      58.63970
d12           1.08000       7.55546      11.68004      27.27979
d19          25.05171       1.00000      25.05171       1.00000
d25           1.00000       1.00000       1.00000       1.00000
d36          29.11482      53.26169      29.11482      53.26169
d43           1.53089       0.35556       1.53089       0.35556
【０２８５】
単レンズデータ
レンズ    レンズ面       ｆ
1       1 -  4     -337.4676
2       5 -  6      176.9916
3       7 -  8      478.8823
4       9 - 10     -253.3163
5      11 - 12       87.4095
6      13 - 14      -36.7019
7      15 - 16      -42.0951
8      16 - 17       31.9257
9      18 - 19      -45.0564
10      20 - 21       94.8667
11      22 - 23      -83.2690
12      24 - 25       53.9866
13      27 - 28       56.9384
14      29 - 32      -71.7939
15      33 - 34       64.4696
16      35 - 36      -87.1389
17      37 - 38        ∞
18      39 - 40        ∞
19      40 - 41        ∞
20      42 - 43        ∞
【０２８６】
ズームレンズ群データ
群    レンズ面        ｆ        レンズ構成長    前側主点位置    後側主点位置
1     1 -  8      209.82096      16.87146         1.30600        -9.76383
2     9 - 12      137.55898      14.04274        -0.21252        -9.53575
3    13 - 19      -22.19489      16.77282         4.55147        -6.32758
4    20 - 25       58.83489      14.70222         6.12411        -3.53792
5    26 - 36      102.28166      55.75602         5.85468       -42.76227
6    37 - 43         ∞           6.06200         0              -4.41289
【０２８７】
ズームレンズ群データ（倍率）
群      倍率（広角）      倍率（望遠）    倍率（広角至近）  倍率（望遠至近）
1          0                 0                -0.29911          -0.36443 
2          0.42060           0.53016           0.34354           0.38678 
3         -0.52421          -1.06745          -0.52421          -1.06745 
4         -4.70745        -116.83503          -4.70745        -116.83503 
5          0.23915           0.01456           0.23915           0.01456 
6          1.00000           1.00000           1.00000           1.00000 
【０２８８】
ｆ2／ｆw              2.64122
ｆ1／ｆw              4.02869
ｆ3／ｆt             -0.10988
ｆ4／ｆt              0.29126
ｆ5／ｆw              1.96387
Ｆ                    2.8〜3.59384
ＭＧ                 -0.25596
Δｄ／ｆt             0.09765
ＩＨ                 11.15
ｆｂ／ＩＨ            3.14427
｜ＥＷ｜              5.93705〜7.52752
【０２８９】
また、本発明のズームレンズは、以下のように構成しても良い。
【０２９０】
本発明のズームレンズは、ゴースト・フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置しても良い。なお、フレア絞りの配置位置は、第１レンズ群の物体側，第１レンズ群と第２レンズ群との間，第２レンズ群と第３レンズ群との間，第３レンズ群と第４レンズ群との間，第４レンズ群と第５レンズ群との間，第５レンズ群と撮像面の間のいずれの位置でも良い。また、フレア絞りは、枠部材を用いて構成しても良いし、別の部材を用いて構成しても良い。さらに、フレア絞りは、光学部材に直接印刷で構成しても良いし、塗料や接着シール等を用いて構成しても良い。また、フレア絞りの形状は、円形，楕円形，矩形，多角形，関数曲線で囲まれる形等、いかなる形状でもかまわない。また、フレア絞りは、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットするようにしても良い。
【０２９１】
また、本発明のズームレンズの各レンズには、反射防止コートを施し、ゴースト・フレアを軽減するようにしても良い。その場合、さらに、効果的にゴースト・フレアを軽減するためには、施す反射防止コートを、マルチコートとすることが望ましい。また、赤外カットコートを、ローパスフィルターにではなく、各レンズのレンズ面やカバーガラス等に施しても良い。
【０２９２】
なお、ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことが一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面における接着剤の屈折率は空気の屈折率よりも十分高い。そのため、接合レンズの接合面は、もともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多いので、あえてコートを施すことは少ない。しかし、接合レンズの接合面にも積極的に反射防止コートを施せば、さらにゴースト・フレアを軽減することができ、さらに良好な画像を得ることができるようになる。
【０２９３】
特に、最近では、収差補正効果が高い高屈折率硝材が普及し、カメラ用光学系にも多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合には、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。
【０２９４】
このような接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平２−２７３０１号公報，特開２００１−３２４６７６号公報，特開２００５−９２１１５号公報，ＵＳＰ第７１１６４８２号明細書等に開示されている。使用するコート材としては、基材となるレンズの屈折率と接着剤の屈折率に応じて、比較的高屈折率なＴａ2Ｏ5，ＴｉＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2，ＨｆＯ2，ＣｅＯ2，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｙ2Ｏ3などのコート材、比較的低屈折率なＭｇＦ2，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3などのコート材等を適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。
【０２９５】
また、当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層又はそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることにより、さらなる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロール等を行うことが可能となる。また、第１レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。
【０２９６】
また、本発明のズームレンズの場合には、ピント調節を行うためのフォーカシングを第３レンズ群で行うことが好ましいが、第１レンズ群，第２レンズ群，第４レンズ群のいずれかのレンズ群で行っても良いし、複数のレンズ群で行っても良い。また、そのフォーカシングは、ズームレンズ全体を移動させて行っても良いし、一部のレンズを移動させて行っても良い。
【０２９７】
また、本発明のズームレンズは、画像周辺部の明るさの低下を、ＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の明るさの低下量を補正しても良い。
【０２９８】
以上のような本発明によるズームレンズは、ズームレンズにより形成された物体像をＣＣＤ等の撮像素子に結像させることによって撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下にその具体例を例示する。
【０２９９】
図２９、図３０及び図３１は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図２９は、デジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図３０は同後方正面図であり、図３１はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視平面図である。ただし、図２９と図３１は、ズームレンズの非沈胴時を示したものである。
【０３００】
デジタルカメラ１０は、撮影用光路１２上に配置されたズームレンズ１１、ファインダー用光路１４上に配置されたファインダー光学系１３、シャッターボタン１５、フラッシュ発光部６、液晶表示モニター１７、焦点距離変更ボタン２７、設定変更スイッチ２８等を備えている。また、ズームレンズ１１の沈胴時には、カバー２６がスライドし、ズームレンズ１１とファインダー光学系１３とを覆うように構成されている。
【０３０１】
カバー２６を開きデジタルカメラ１０を撮影状態に設定すると、ズームレンズ１１は図９に示す非沈胴状態になる。その状態でデジタルカメラ１０の上部に配置されたシャッターボタン１５を押圧すると、それに連動してズームレンズ１１、例えば本発明の実施例１に記載されているようなズームレンズを通して撮影が行われる。物体像は、ズームレンズ１１，ローパスフィルターＬＦ，カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ１８の結像面上に形成される。このＣＣＤ１８の結像面上に結像された物体像の画像情報は、処理手段２０を介して記録手段２１に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段２０によって取り出され、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター１７に表示することもできる。
【０３０２】
さらに、ファインダー用光路１４上には、ファインダー用対物光学系２２が配置してある。ファインダー用対物光学系２２は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、ズームレンズ１１に連動して焦点距離が変化する。このファインダー用対物光学系２２は、像正立部材である正立プリズム２３の視野枠２４上に物体像を形成する。そして、この正立プリズム２３の後方には、正立正像にされた像を観察者の眼球Ｅに導く接眼光学系２５が配置されている。なお、接眼光学系２５の射出側にはカバー部材１９が配置されている。
【０３０３】
このように構成されたデジタルカメラ１０は、ズームレンズ１１が、高変倍比を有し小型であって、かつ沈胴収納が可能であるので、良好な性能を確保すると共にデジタルカメラ１０の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３０４】
【図１】本発明の実施例１に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２】図１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図３】本実施の実施例２に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図４】本実施の実施例２に係るズームレンズを備えた撮像装置の至近遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図５】図３及び図４に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図６】図３及び図４に示したズームレンズの至近物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図７】本発明の実施例３に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図８】図７に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図９】本発明の実施例４に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１０】図９に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１１】本実施の実施例５に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１２】本実施の実施例５に係るズームレンズを備えた撮像装置の至近遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１３】図１１及び図１２に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１４】図１１及び図１２に示したズームレンズの至近物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１５】本発明の実施例６に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１６】図１５に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１７】本発明の実施例７に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１８】図１７に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図１９】本発明の実施例８に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２０】図１９に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２１】本発明の実施例９に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２２】図２１に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２３】本発明の実施例１０に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２４】図２３に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２５】本実施の実施例１１に係るズームレンズを備えた撮像装置の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２６】本実施の実施例１１に係るズームレンズを備えた撮像装置の至近遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２７】図２５及び図２６に示したズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２８】図２５及び図２６に示したズームレンズの至近物点合焦時における球面収差，非点収差，歪曲収差，倍率色収差を示す図であり、（ｃ）は広角端、（ｄ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【図２９】本発明のズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図３０】図９に示すデジタルカメラの後方正面図である。
【図３１】図９に示すデジタルカメラの構成を模式的に示した透視平面図である。
【符号の説明】
【０３０５】
ＤＬ          回折型光学素子
Ｇ1           第一レンズ群
Ｇ2           第二レンズ群
Ｇ3           第三レンズ群
Ｇ4           第四レンズ群
Ｇ5           第五レンズ群
Ｌ11、Ｌ12、Ｌ21、Ｌ22、Ｌ31、Ｌ32、Ｌ33、Ｌ34、Ｌ41、Ｌ42、Ｌ43、Ｌ51、Ｌ52、Ｌ53、Ｌ54、Ｌ55       レンズ
Ｌｃ          光軸
Ｓ            絞り
ＩＭ          撮像面
ＬＦ          光学的ローパスフィルター
１０          デジタルカメラ
１１          撮影光学系
１２          撮影用光路
１３          ファインダー光学系
１４          ファインダー用光路
１５          シャッターボタン
１６          フラッシュ発光部
１７          液晶表示モニター
１８          ＣＣＤ
１９          カバー部材
２０          処理手段
２１          記録手段
２２          ファインダー用対物光学系
２３          正立プリズム
２４          視野枠
２５          接眼光学系
２６          カバー
２７          焦点距離変更ボタン
２８          設定変更スイッチ
【図１】
2010039456.tif 000003
【図２】
2010039456.tif 000004
【図３】
2010039456.tif 000005
【図４】
2010039456.tif 000006
【図５】
2010039456.tif 000007
【図６】
2010039456.tif 000008
【図７】
2010039456.tif 000009
【図８】
2010039456.tif 000010
【図９】
2010039456.tif 000011
【図１０】
2010039456.tif 000012
【図１１】
2010039456.tif 000013
【図１２】
2010039456.tif 000014
【図１３】
2010039456.tif 000015
【図１４】
2010039456.tif 000016
【図１５】
2010039456.tif 000017
【図１６】
2010039456.tif 000018
【図１７】
2010039456.tif 000019
【図１８】
2010039456.tif 000020
【図１９】
2010039456.tif 000021
【図２０】
2010039456.tif 000022
【図２１】
2010039456.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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